CN201172903Y - 局部双层张弦球面网壳 - Google Patents

局部双层张弦球面网壳 Download PDF

Info

Publication number
CN201172903Y
CN201172903Y CNU2008200857255U CN200820085725U CN201172903Y CN 201172903 Y CN201172903 Y CN 201172903Y CN U2008200857255 U CNU2008200857255 U CN U2008200857255U CN 200820085725 U CN200820085725 U CN 200820085725U CN 201172903 Y CN201172903 Y CN 201172903Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
rod member
hoop
ring
reticulated shell
double layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNU2008200857255U
Other languages
English (en)
Inventor
王昌洪
高博青
付智强
马洪步
应金良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENGYUAN GROUP CO Ltd
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
SHENGYUAN GROUP CO Ltd
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENGYUAN GROUP CO Ltd, Zhejiang University ZJU filed Critical SHENGYUAN GROUP CO Ltd
Priority to CNU2008200857255U priority Critical patent/CN201172903Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201172903Y publication Critical patent/CN201172903Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Reinforcement Elements For Buildings (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种局部双层张弦球面网壳。它包括上、中、下三层，上层由径向杆件、环向杆件组成肋环形网格状布置的球面，由多个环向杆件连接组成球面的纬线，两相邻纬线的环向杆件连接点之间连接有径向杆件，组成球面的经线，最内圈纬线的环向杆件连接点与径向杆件一端相连接，径向杆件另一端铰接于球面网壳中心顶点，中层包括多个单元角锥，单元角锥在上层肋环形网格中沿经线方向和纬线方向均间隔布置，多个单元角锥锥顶连接在下层的环向索上，环向索沿环向闭合布置，通过张拉环向索在结构中施加预应力。本实用新型结构受力明确，建筑效果简洁通透，在自重作用下为自平衡体系，无水平推力，每一上弦节点设有腹杆，提高了结构的稳定性。

Description

局部双层张弦球面网壳
技术领域
本实用新型涉及建筑领域，尤其涉及一种局部双层张弦球面网壳。
背景技术
近年来随着预应力钢结构的发展，新的结构形式大批涌现，如索穹顶和弦支穹顶结构。索穹顶结构具有构造简单，体系轻盈，绝大部分构件为受拉构件的特点；弦支穹顶是将索穹顶和单层网壳结合在一起而形成的新结构，提高了结构刚度，降低施工难度。但是这两种结构体系还分别存在一些不足：
1)索穹顶结构上下两层均为柔性体系，除撑杆外的杆件均不能承担压力，使得索穹顶的施工难度很大，虽然面世多年，但是至今建成的实际结构很少。
2)为保证索穹顶结构所有的索都处于受拉状态，必须施加较大的预应力，使得压杆和边环梁等构件的内力巨大，所以必须设置非常巨大的环梁，这加重了下部结构的负担。
3)由于索穹顶结构大部分杆件为受拉的索，使得索穹顶结构整体刚度不大，在荷载作用下变形较大，屋面材料一般为轻质的膜结构等，屋面材料的使用受到限制。
4)弦支穹顶结构上层单层网壳中绝大部分杆件受压，不利于受压构件的平面外稳定和上层局部单层网壳的平面外稳定性。
5)弦支穹顶上层单层网壳内力由下层钢索或者外荷载作用被动产生，不能自我调整内力，使得上层单层网壳环向杆件大部分被动受压，不能自我调整以减小压力。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种局部双层张弦球面网壳。
局部双层张弦球面网壳包括上、中、下三层，上层由径向杆件、环向杆件组成肋环形网格状布置的球面，它由多个环向杆件连接组成球面的纬线，纬线有多条，两相邻纬线的环向杆件连接点之间连接有径向杆件，组成球面的经线，其中，最内圈纬线的环向杆件连接点与径向杆件一端相连接，径向杆件另一端铰接于球面网壳中心顶点，中层包括多个单元角锥，单元角锥在上层肋环形网格中沿经线方向和纬线方向均间隔布置，靠近内层2～3圈单元角锥连续布置，多个单元角锥锥顶连接在下层的环向索上，环向索沿环向闭合布置，通过张拉环向索在结构中施加预应力。
所述的单元角锥是以腹杆一端汇交于锥顶，腹杆另一端与径向杆件、环向杆件连接，铰接于锥底节点。径向杆件、环向杆件之间的连接为刚接。径向杆件、环向杆件和腹杆为刚性构件。环向索为预应力拉索。环向索为钢丝索、钢绞线或钢棒。
本发明结构受力明确，建筑效果简洁通透。由于这种局部双层张弦球面网壳设置了环向拉索，腹杆布置稀疏，材料的强度利用率大幅提高，较传统的双层球面网壳，这种局部双层张弦球面网壳用钢量减少38％，但同样荷载作用下位移却大体相当。
由于这种结构体系是一种自平衡结构，所以在自重作用下，不存在水平推力，因此不需要布置巨大的环梁，从而减少了支撑结构的材料消耗，降低了建造成本。由于局部双层张弦球面网壳上层布置的径向杆件和环向杆件主要以承受轴力为主，端部弯矩很小，所以上层节点刚接连接较简单。上层节点采用刚接，结构刚度大，屋面材料可用刚性轻质板，也可用柔性膜材料，适用范围广。局部双层张弦球面网壳结构的腹杆部分受拉部分受压，环向索全部受拉，下层节点采用铰接。
由于局部双层张弦球面网壳腹杆数量相比双层球面网壳减少约3/4，故结构简洁，可以形成良好的建筑效果，与此同时，局部双层张弦球面网壳上层每一节点均有腹杆，上层结构的局部稳定性相对单层球面网壳和弦支穹顶结构却得到了增强。
附图说明
图1局部双层张弦球面网壳立体轴测图；
图2为图1所示的局部双层张弦球面网壳的上层结构体系布置图；
图3为图1所示的局部双层张弦球面网壳的下层支撑体系轴测图；
图4为图1所示的局部双层张弦球面网壳的四角锥轴测图；
图中：径向杆件1、环向杆件2、张拉环向索3、腹杆4、锥顶节点5、锥底节点6。
具体实施方式
局部双层张弦球面网壳包括上、中、下三层，上层由径向杆件1、环向杆件2组成肋环形网格状布置的球面，它由多个环向杆件2连接组成球面的纬线，纬线有多条，两相邻纬线的环向杆件2连接点之间连接有径向杆件1，组成球面的经线，其中，最内圈纬线的环向杆件2连接点与径向杆件1一端相连接，径向杆件1另一端铰接于球面网壳中心顶点6，中层包括多个单元角锥，单元角锥在上层肋环形网格中沿经线方向和纬线方向均间隔布置，靠近内层2～3圈单元角锥连续布置，多个单元角锥锥顶连接在下层的环向索3上，环向索3沿环向闭合布置，通过张拉环向索3在结构中施加预应力。
所述的单元角锥是以腹杆4一端汇交于锥顶5，腹杆4另一端与径向杆件1、环向杆件2连接，铰接于锥底节点6。径向杆件1、环向杆件2之间的连接为刚接。径向杆件1、环向杆件2和腹杆4为刚性构件。环向索3为预应力拉索。环向索3为钢丝索、钢绞线或钢棒。
本实施例结构跨度为60m，上层外轮廓为圆形，矢跨比1/5，上层节点刚接，下层节点铰接，周边竖向简支切向约束。结构厚度为2m，径向杆件1、环向杆件2、腹杆4共选用Ф75.5×3.75、Ф89×4.0、Ф114×4.0、Ф140×4.0、Ф159×6.0、Ф159×8.0、Ф180×10.0这7种圆钢管，材料为Q235B，环索3采用钢拉索。通过张拉环向索3在结构中施加预应力。环向索从外圈到内圈依次为55Ф5、37Ф5、19Ф5和19Ф5钢丝拉索，施加的初始预应力分别为128kN、1kN、29kN和5kN，结构静活荷载均为0.5kN/m2。采用Ansys软件分析设计。在结构参数相同的情况下，局部双层张弦球面网壳结构方案，用钢量为36.7吨，最大竖向位移为46.1mm；双层球面网壳的用钢量为58.99吨，最大位移为32.9mm，较双层球面网壳方案，本发明结构用钢量减少38％。

Claims (6)

1、一种局部双层张弦球面网壳，其特征在于包括上、中、下三层，上层由径向杆件(1)、环向杆件(2)组成肋环形网格状布置的球面，它由多个环向杆件(2)连接组成球面的纬线，纬线有多条，两相邻纬线的环向杆件(2)连接点之间连接有径向杆件(1)，组成球面的经线，其中，最内圈纬线的环向杆件(2)连接点与径向杆件(1)一端相连接，径向杆件(1)另一端铰接于球面网壳中心顶点(6)，中层包括多个单元角锥，单元角锥在上层肋环形网格中沿经线方向和纬线方向均间隔布置，靠近内层2～3圈单元角锥连续布置，多个单元角锥锥顶连接在下层的环向索(3)上，环向索(3)沿环向闭合布置，通过张拉环向索(3)在结构中施加预应力。
2.根据权利要求1所述的一种局部双层张弦球面网壳，其特征在于：所述的单元角锥是以腹杆(4)一端汇交于锥顶(5)，腹杆(4)另一端与径向杆件(1)、环向杆件(2)连接，铰接于锥底节点(6)。
3、根据权利要求1所述的一种局部双层张弦球面网壳，其特征在于所述的径向杆件(1)、环向杆件(2)之间的连接为刚接。
4、根据权利要求1所述的一种局部双层张弦球面网壳，其特征在于所述的径向杆件(1)、环向杆件(2)和腹杆(4)为刚性构件。
5、根据权利要求1所述的一种局部双层张弦球面网壳，其特征在于所述的环向索(3)为预应力拉索。
6、根据权利要求1所述的一种局部双层张弦球面网壳，其特征在于所述的环向索(3)为钢丝索、钢绞线或钢棒。
CNU2008200857255U 2008-04-11 2008-04-11 局部双层张弦球面网壳 Expired - Lifetime CN201172903Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008200857255U CN201172903Y (zh) 2008-04-11 2008-04-11 局部双层张弦球面网壳

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008200857255U CN201172903Y (zh) 2008-04-11 2008-04-11 局部双层张弦球面网壳

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201172903Y true CN201172903Y (zh) 2008-12-31

Family

ID=40200016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2008200857255U Expired - Lifetime CN201172903Y (zh) 2008-04-11 2008-04-11 局部双层张弦球面网壳

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201172903Y (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101956440A (zh) * 2010-09-27 2011-01-26 薛贵宝 双层索-杆屋盖体系
CN101956426A (zh) * 2010-04-13 2011-01-26 天津大学 多铰线顶升球面网壳结构及其施工方法
CN105604184A (zh) * 2016-03-02 2016-05-25 上海零碳建筑科技有限公司 一种球面单层建筑网壳
CN105735475A (zh) * 2016-04-07 2016-07-06 上海零碳建筑科技有限公司 一种以膜钢结构为主体的球形建筑
CN106968340A (zh) * 2017-05-09 2017-07-21 江南大学 一种大空间外伸环形单双层网壳结构体系
CN114277938A (zh) * 2022-01-04 2022-04-05 浙江东南网架股份有限公司 基于空间四杆机构的装配式空间网壳结构及其制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101956426A (zh) * 2010-04-13 2011-01-26 天津大学 多铰线顶升球面网壳结构及其施工方法
CN101956426B (zh) * 2010-04-13 2013-04-24 天津大学 多铰线顶升球面网壳结构及其施工方法
CN101956440A (zh) * 2010-09-27 2011-01-26 薛贵宝 双层索-杆屋盖体系
CN101956440B (zh) * 2010-09-27 2012-07-04 薛贵宝 双层索-杆屋盖体系
CN105604184A (zh) * 2016-03-02 2016-05-25 上海零碳建筑科技有限公司 一种球面单层建筑网壳
CN105735475A (zh) * 2016-04-07 2016-07-06 上海零碳建筑科技有限公司 一种以膜钢结构为主体的球形建筑
CN106968340A (zh) * 2017-05-09 2017-07-21 江南大学 一种大空间外伸环形单双层网壳结构体系
CN114277938A (zh) * 2022-01-04 2022-04-05 浙江东南网架股份有限公司 基于空间四杆机构的装配式空间网壳结构及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100570094C (zh) 局部双层张弦球面网壳
CN100532750C (zh) 索杆弦支穹顶
CN201172903Y (zh) 局部双层张弦球面网壳
CN201172905Y (zh) 张弦环状挑棚结构
CN101864806B (zh) 劲性支撑穹顶结构
CN101255749B (zh) 矩形平面网壳结构和矩形平面弦支穹顶
CN107268791B (zh) 一种刚性屋面组合型张力穹顶结构
CN105804247B (zh) 一种脊杆环撑索穹顶结构
CN102071741B (zh) 一种正方形刚性索穹顶结构
CN102605887B (zh) 索杆式可展结构
CN109629690B (zh) 一种无内环全张拉交叉索桁架结构
CN101158195A (zh) 弦支穹顶多次预应力施工方法
CN109629691B (zh) 一种单层无内环交叉索支结构
CN112814248A (zh) 一种具有立体外环桁架的轮辐式波形索膜结构屋盖
CN102199931B (zh) 环向索弦支网格梁结构及对其施加预应力的方法
CN201901944U (zh) 一种环形刚性索穹顶结构
CN108643362B (zh) 一种斜拉-索桁张力结构
CN101812886A (zh) 一种肋环型刚性索穹顶结构
CN201024561Y (zh) 索杆弦支穹顶
CN211597321U (zh) 一种交替复合式索穹顶结构
CN201753477U (zh) 劲性支撑穹顶结构
CN216552415U (zh) 一种索杆体系大跨度建筑结构
CN207348284U (zh) 一种开口式超大跨度索穹顶结构
CN216766242U (zh) 一种大跨度大悬挑不锈钢空间结构体系
CN201321674Y (zh) 一种正方形平面肋环形索穹顶结构

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
AV01 Patent right actively abandoned

Effective date of abandoning: 20080411

C25 Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting